搜索Abaqus塑性損傷實例
2016-10-05 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
Abaqus是一款大型的商用有限元分析軟件,以它強大的非線性分析能力得到了廣大客戶的認可。Abaqus中有豐富的單元類型、材料類型、以及各種能夠成熟應用于商業的本構和理論準則。本文主要介紹Abaqus在累積損傷與失效分析上的應用,并且附帶自己做的小算例。
Abaqus中主要提供如下的材料損傷模型來進行預測材料損傷和失效:
1、塑形金屬材料的累積損傷與失效:
此損傷與失效準則可用于Abaqus/Explicit求解器,能與Mises、Johnson-Cook、Hill和Drucker-Prager等塑性材料本構模型一起使用。該損傷準則提供了多個損傷萌生的參數標準,包括塑形準則、剪切準則、成形極限圖(FLD)、成形極限壓壓力圖(FLSD),MSFLD和M-K等標準。在材料損傷萌生之后,材料強度越來越弱。
2、纖維增強材料的累積損傷與失效:
Abaqus擁有纖維增強材料的各向異性損傷的建模功能。假設未損傷材料為線彈性材料。因為該材料在損傷的初始階段沒有大量的塑形變形,所以用來預測纖維增強材料的損傷行為。
在Abaqus中的損傷演化菜單屬于損傷模型的子選項,且對于不同的模型,菜單項變化不大,對于柔性損傷和Johnson-Cook損傷,子選項度是一樣的。
Abaqus中的損傷演化的類型分為位移和能量兩種,分別從破壞時的位移和斷裂能的角度求損傷的演化。
下面通過高速剛性球撞擊鋼板的小算例來說明上面第一個損傷準則的使用。
剛性球尺寸:半徑為5mm,質量為0.1kg,具有垂直于鋼板的速度350m/s(圖中Z向),同時具有沿X向的速度80m/s。
鋼板的尺寸:100mm*100mm*20mm
模型描述:
在Abaqus/CAE界面中完成模型的建立和裝配,其中球體為離散剛體,鋼板的材料參數設置如下:
對于鋼板的參數設置需要包括:密度、彈性參數、塑性參數、損傷萌生參數、損傷演化參數。
該模型中給定的損傷萌生參數只有一個等效塑性應變;損傷演化的類型為位移,給定值為0,表示單元一旦有損傷萌生即判定單元失效。材料關鍵字如下:
*DamageInitiation, criterion=ductile
0.55,0.,0.
*DamageEvolution, type=DISPLACEMENT
0.,
*Density
7.8e-09,
*Elastic
210000.,0.3
*Plastic
418., 0.
500.,0.0149
695.,0.0498
780.,0.0952
829.,0.1456
908., 0.35
921., 0.44
分析結果:
整個時間歷程0.004s,最終的狀態如下圖所示:
整個系統的總能量、動能、內能時間歷程曲線如下圖所示:
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